我国是传统的种桑养蚕大国,桑叶年产量约700万t。桑叶的营养价值较高,是一种具有良好开发潜力的新型饲料资源。应用于动物养殖中,桑叶可以改善生产性能,提高免疫力和改善畜产品品质,降低饲养成本[1-5]。桑叶中具有抗氧化、抗菌和增强免疫作用的黄酮类、多酚、多糖、生物碱等生物活性物质,对畜禽具有保健功能。然而,桑叶中也存在单宁等具有抗营养作用的活性物质,影响饲粮适口性和畜禽对养分的消化吸收,限制桑叶在饲粮中使用量[3-4,6]。调制青贮过程中,微生物发酵可降低或消除青贮原料中有毒和有害物质[7-9]。尿素添加入青贮原料中后,经微生物发酵生成的氨溶于水,可生成碱性物质,使一些有毒、有害物质失去活性,同时也可为微生物生长提供氮源,提高青贮饲料的粗蛋白含量和营养价值。本试验将桑叶调制为常规青贮和尿素青贮,研究其营养成分、生物活性物质和青贮品质的变化,为利用桑叶资源和促进桑叶的饲料化利用提供参考。1材料与方法1.1试验材料将产自江苏镇江的饲料桑品种湖桑32号的风干桑叶切短至2 cm,均匀喷洒去离子水,混匀,使含水量达到60%,填充入聚乙烯包装袋中(32 cm×28 cm),抽真空,封口。制作尿素青贮桑叶的方法同上,再添加0.5%尿素(含氮量46%)。每种青贮各制作5袋,室内保存60 d,开袋测定各项指标。1.2测定指标及方法1.2.1营养成分根据国标方法,测定风干桑叶和青贮样品中水分(GB/T 6435—2006)、粗蛋白质(GB/T 6432—1994)、粗脂肪(GB/T 6433—2006)、粗灰分(GB/T 6438—2007)、钙(GB/T 6436—2002)和磷(GB/T 6437—2002)。1.2.2生物活性物质风干桑叶和青贮样品由北京中科光析化工技术研究所测定总黄酮、总多糖、生物碱、总酚酸和单宁含量。1.2.3青贮品质采用德国农业协会(DLG)的方法,开袋后对青贮饲料色泽、气味和结构进行感官评定,满分为20分,16~20为优良、10~15为尚好、5~9为中等、0~4为腐败[10]。按玉柱等[11]的方法测定青贮pH值:每袋青贮取20 g样品与180 mL去离子水混合,用组织捣碎器搅碎,四层纱布过滤后,使用pH计(pH-25,上海雷磁仪器厂)测定滤液pH值。滤液冷冻保存,用于测定有机酸和氨态氮。青贮滤液由北京正方兴达科技发展有限公司测定乳酸、乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸和戊酸含量;采用苯酚-次氯酸钠法[12]测定氨态氮含量。1.3数据统计与分析数据采用SYSTAT 8.0软件进行单因素方差分析,采用Duncan氏法进行多重比较,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1调制方法对桑叶营养成分含量的影响(见表1)由表1可知,两种青贮桑叶干物质中粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分和钙含量均显著高于风干桑叶(P0.05),尿素青贮桑叶磷含量显著高于风干桑叶(P0.05)。与常规青贮桑叶相比,尿素青贮桑叶粗蛋白质和粗灰分含量显著提高(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.11.021.T001表1调制方法对桑叶营养成分含量的影响项目粗蛋白质粗脂肪粗灰分钙磷风干桑叶21.10c3.84b11.60c2.41b0.27b常规青贮桑叶23.10b5.21a12.10b2.75a0.28ab尿素青贮桑叶25.90a5.27a12.30a2.82a0.29aSEM0.6300.2400.0900.0600.003P值<0.0010.004<0.001<0.0010.004注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。%DM2.2调制方法对桑叶活性物质含量的影响(见表2)由表2可知,青贮后桑叶中总多糖含量显著降低(P0.05),尿素青贮桑叶中总酚酸含量显著提高(P0.05),常规青贮桑叶中单宁含量显著降低(P0.05)。青贮后桑叶中总黄酮和生物碱含量无显著变化(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.11.021.T002表2调制方法对桑叶活性物质含量的影响项目总黄酮总多糖生物碱总酚酸单宁风干桑叶18.8027.30a7.316.43b3.40a常规青贮桑叶20.3021.00b7.256.83b0.87b尿素青贮桑叶18.5021.30b7.018.30a2.60aSEM0.8001.0800.3100.2900.380P值0.6550.0090.9280.0010.001mg/g2.3调制方法对桑叶感官评分和青贮品质的影响(见表3)两种青贮无结块、发霉和腐败变质现象,青贮外观品质均达到优良等级。由表3可知,两种桑叶青贮感官评分无显著差异(P0.05),尿素青贮桑叶的pH值、氨态氮、氨态氮/总氮、乳酸、丁酸含量均显著高于常规青贮桑叶(P0.05)。两种青贮桑叶的乙酸、丙酸含量差异不显著(P0.05)。两种青贮桑叶中均未检出异丁酸和异戊酸。常规青贮桑叶中检出戊酸,尿素青贮中未检出戊酸。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.11.021.T003表3调制方法对桑叶感官评分和青贮品质的影响项目感官评分pH值氨态氮/(mg/g DM)氨态氮/总氮/(mg/g)乳酸/(mg/g DM)乙酸/(mg/g DM)丙酸/(mg/g DM)异丁酸/(mg/g DM)丁酸/(mg/g DM)异戊酸/(mg/g DM)戊酸/(mg/g DM)常规青贮桑叶18.005.47b0.26b7.07b16.20b2.550.10ND0.05bND0.15尿素青贮桑叶17.406.43a1.29a34.60a27.40a2.200.32ND0.19aNDNDSEM0.2800.2100.2105.4302.8100.1500.100ND0.030NDNDP值0.1720.0060.0010.0010.0280.3000.294ND0.001NDND注:ND表示未检出。3讨论3.1调制方法对桑叶营养成分含量的影响本研究中,常规青贮桑叶干物质中粗蛋白质含量较风干桑叶提高9%(P0.05)。Dong等[13]报道,桑叶调制为常规青贮后,粗蛋白质含量提高8%;桑叶经乳酸菌发酵后,粗蛋白质含量提高5%~33%[7,9]。桑叶在青贮发酵过程中,蛋白质被微生物降解为短链肽、游离氨基酸和氨等非蛋白氮。这些产物可被微生物利用,合成微生物蛋白,从而提高青贮桑叶的真蛋白质含量[14-15]。本研究中,尿素青贮桑叶干物质中粗蛋白质含量较常规青贮桑叶提高12%,较风干桑叶提高3%(P0.05),与青贮中添加尿素后粗蛋白质含量显著提高的报道一致[11,16-20]。尿素在青贮发酵过程中,可被微生物分解为氨,进而显著提高青贮饲料中氨态氮含量。此外,尿素还可抑制将青贮原料中蛋白质降解为非蛋白氮的植物酶活性,减少蛋白质降解损失[19]。使用发酵桑叶饲喂鸡、猪、水产动物和反刍动物,可提高生产性能、降低饲料成本、提高免疫功能、改善畜产品品质、促进肠道健康[7]。尿素青贮桑叶的总氮中,超过1/3为氨态氮,因此尿素青贮桑叶不适合饲喂单胃动物,而对反刍家畜的饲喂效果有待进一步研究。3.2调制方法对桑叶活性物质含量的影响桑叶多糖是桑叶中的天然高分子多聚物,具有抗氧化和增强免疫等生物活性作用[2-4]。本研究中,桑叶调制为常规青贮或尿素青贮后,总多糖含量显著降低约23%。Zhong等[21]发现,桑叶经乳酸菌发酵后,还原糖和总糖含量分别降低65%和40%,主要是由于微生物将水溶性碳水化合物发酵为有机酸,从而降低碳水化合物含量[11,13,15,20,22]。桑叶中黄酮类化合物具有抗氧化、抗菌、抗炎等生物活性作用[3]。本试验中,桑叶调制为常规青贮或尿素青贮后,总黄酮含量未发生显著改变,与乳酸菌发酵未影响桑叶中总黄酮含量的报道一致[21]。徐丹等[9]报道,桑叶经乳酸菌发酵后,总黄酮含量显著降低63%。相反,桑叶浸出物经乳酸菌发酵后,总黄酮含量增加15%[23],可能与微生物发酵破坏植物细胞生物膜,使组织细胞器内的生物活性物质得以释放有关[24]。单宁是桑叶中最主要的抗营养因子之一。单宁与畜禽口腔中的唾液蛋白、糖蛋白结合后产生苦涩感而影响饲粮适口性,抑制动物采食量。单宁与饲粮蛋白质和畜禽消化道内淀粉酶、胰蛋白酶等结合,影响养分的消化、吸收[6-7]。崔艺燕等[25]发现,微生物发酵可降低树叶中单宁等抗营养因子含量。蒋小碟等[7]报道,桑叶经乳酸菌发酵后,单宁含量显著降低12%。本试验中,将桑叶调制为常规青贮后,单宁含量显著降低74%。因此,将桑叶调制为常规青贮可有效降低单宁含量。本试验发现,桑叶青贮中添加尿素后,单宁含量并未发生显著变化,却显著提高总酚酸含量。不同青贮处理影响桑叶中活性物质含量的化学机制需要进一步探究。3.3青调制方法对桑叶青贮品质的影响添加尿素可显著提高青贮饲料的粗蛋白质含量,但从青贮品质考虑,尿素添加量并非越高越好。朱妮等[26]发现,甘蔗梢青贮中尿素添加量由0.3%、0.6%提高至0.9%时,青贮感官评分降低。此外,当尿素添加量由0.5%提高至1.0%和1.5%时,高丹草青贮的感官评定级别由“优”降为“一般”和“差”[27];甘蔗梢青贮的感官评定级别由“优”降为“良”和“中等”[28],表明尿素添加过量对青贮感官品质不利。研究表明,青贮中尿素适宜添加量通常约为0.5%[17-20,26-29]。因此,本试验中桑叶青贮的尿素添加量设定为0.5%。本试验中,常规青贮桑叶的pH值为5.47,处于文献报道的桑叶青贮pH值的变化范围4.46~5.96[13,15,30-31]之内。尽管桑叶青贮的pH值高于发酵品质良好的常规青贮饲料所要求的pH值小于4.2[20],但感官评分表明,桑叶青贮的品质仍属优良等级。此外,尿素青贮桑叶的pH值显著高于常规青贮桑叶,与青贮饲料添加尿素后pH值升高的文献报道相一致[16-17,19-20,29]。该结果主要与尿素在青贮发酵过程中被降解为氨有关,氨溶于水后生成的碱性物质提高青贮原料的缓冲能力,使得青贮pH值不易降低。乳酸产量与青贮品质呈正相关。尿素青贮桑叶中乳酸含量较常规青贮桑叶显著提高69%,表明添加尿素提高桑叶青贮的品质。高粱青贮[18]、玉米青贮[19]和玉米秸秆青贮[11]中添加尿素后,乳酸含量均显著增加,可能与尿素降解生成的氨抑制肠杆菌、酵母菌和霉菌等微生物的生长[16],从而增加乳酸菌发酵的底物有关。此外,尿素提高青贮原料的缓冲能力,延长微生物发酵时间,有利于生成更多的乳酸[19]。4结论将桑叶调制为常规青贮和尿素青贮,干物质中粗蛋白质含量显著增加,营养价值得到提高。常规青贮处理显著降低桑叶中单宁含量,而尿素青贮处理显著提高总酚酸含量。添加尿素显著提高桑叶青贮中乳酸含量,对青贮品质有一定的改善作用。
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